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ENVE:空气动力学轮组可以更快吗?
Enve 6.7,作为Enve首款与Simon Smart合作的空气动力学轮组,将在6月上市。过去一年,Procycling从头到尾跟跟踪了这款轮组的研发历程。接下来就让我来为大家揭晓,是什么深层次的原因,使得这款轮组如此之快。

Enve Composites,总部位于美国的犹他州,是一家年轻,充满朝气及野心并已在短时间内迅速成长的公司。他们在2007年发布了超轻的碳纤维轮组,前叉以及其他的组件。现在,他们先前的碳刀轮组已经被多家顶级队伍所采用。接着,于是,他们开始考虑进军空气动力学轮组市场。
Enve的全球营销副总Beverly Lucas仍然记得那个重要的时刻:“在2008年11月,我们当时已经带着我们的员工到圣地亚哥进行轮组的风洞测试,但测试结果和我们的预期仍有差距,我们希望这款轮组能更加强大,但我们知道要让这发生我们必须投入更多的资金。”
空气动力学轮组市场早已被几个拥有多年研发经验的大牌瓜分多年,并且竞争激烈,我们不可能就这样突然杀入到这个市场--Lucas说解决的办法是偶然出现的:“我在2009年3月去德国办事,当时我在宾馆看澳大利亚的F1 GP。那时我们正在组建刚刚品牌化的Fly V。接着在电视上我看到了布朗GP新款赛车的推出而他们也恰好是个全新的品牌。我与布朗GP进行了几次接洽,打了几个电话并与他们开了个会。他们把我介绍给了Simon Smart,他有使用他们车队风洞的合约。我第一次见到他的时候,我就知道他是我们需要的人了。”
在他的简历上,有着10年的F1经验,以及两款最快也是最成功的计时赛车款,Smart自己也是一位超快的计时赛车手。但是最关键的,他自己也有着和Enve相同的思路。在Giant和Scott的计时赛车款的测试中包含了很多的轮组测试,并且他很快将把这些想法付诸实践,以提供比现在更快的轮组。而他需要的,仅仅是一个合作制造商….
这真是个完美的组合。如果Enve有任何的疑问,那一定是在想他们是否有能力吞下这块蛋糕。“我无法跟你描述在我们做出承诺之前我们进行了多少的考虑,”Lucas说道。“我们必须确保能制造出Simon脑中想出的东西。”
经决定,新的系列包含了三款轮组以适合特定的情景:一款爬坡兼全能型轮组。一个中等深度的公路赛和计时赛款,还有高速计时赛款。Smart最初构思了一种新的R&D法(即研究发展法)。他只有一个终极目标,就是制造出全世界最符合空气动力学的轮组。同时一些想法开始从他设计车架的经验中冒出来,Smart知道,最快的轮组必须从更好的测试方案开始。
Smart坚信,现存的轮组的空气动力学性能仍然有着相当大的提升空间:“市场上有很多优秀的产品,但是它们并没有在每个方面表现完美。Enve有着巨大的机会,”他在2010年5月的时候这么告诉Procycling。
解决方案:
从一开始就明确的是轮组测试必须在自行车上完成,“这并不难想明白当你将轮组安装在车架上之后,气流同时也会受到车架的扰动,”Smart说道。在现在公认的在空气动力学轮组市场上的领导者Zipp和HED各自分别和Cervélo和TREK一起研发出了它们最新的产品。但是,Smart希望扩展现有的测试方法,以给消费者一系列的轮组来适应不同的车款。
“在一辆车上研发一款轮组是狭隘的,因为市场上有很多很多的选择。比如,你可以用Cervélo P3配合zipp 808.你也可以在另一辆Giant或者Trek的车款上配合HED S9做这个测试。消费者完全被这些信息所阻碍了,所以策略就是研发一系列的轮组来适应不同的车款。
“我们正在投资一大笔钱来做这些轮组的研发,并且我们可以将这些数据提供给消费者以确保他们将轮组安装在车上之后这些轮组都跑得很快。研发出多款适合不同类型的自行车的轮组将是一个令人振奋的挑战。”
因此,Smart的进程中需要轮组能同时在两种风格迥异的计时赛车款:Cervélo P3和Trek Speed Concept或者是两款大组公路自行车:Cannondale SuperSix和Specialized Tarmac中证明它自己。另外,由Smart制造的基于Scott addict系统的研发装备也将唯一地提供给Enve使用,该系统能包含一个虚拟的骑行者并且能确保高精度的关于边缘提升的重复测量。有其他的测试结果也被记录了下来,但是那些数据是保密的。
考虑到骑行质量,Smart和Enve希望提升的新的方面就是轮组在侧风中的稳定性。许多轮组热衷于展示他们在特定偏航角下的气动性能,“所以你尝到了甜头,但是你真的能驾驭的了它吗?”Smart如是说。“许多轮组在它们效率最高的角度上很不稳定。最大的妥协就是轮圈深度和稳定性间的妥协。所以在进行风洞测试的时候,我们做了一些很特别的事情。我们将成为第一个在风洞测试中测试轮组稳定性的团队。我们有一个刚性目标,一个重量目标,以及一个稳定性的目标,然后我们将把这些指标一起进行测试,并且我们还将测试各种宽度和深度的轮圈。
制造和测试这么多不同轮组的压力,引导他们有了另一项创新:一个已经专利化了的原型快速测试系统。“这允许我们在更短的时间内测试更多形状的轮圈并拥有更高的测试精度。”Simon说道。
Enve认为这项创新拥有非常高的价值,同时关于这个系统的确切细节仍然是保密的。但我们可以说的是这个系统允许在更换轮组的时候将车固定在测试设备上。这意味着避免引起更多的错误并且能节省时间。

早期的研发使用了仍然是秘密的,并且仍在专利申请过程中的测试设备。
首次测试
首次风洞测试在2010年5月。
测试的目的是确认电脑模型并且得出最终轮圈截面形状的候选名单。总共有19种截面需要接受测试。先是要将五种类型的截面缩减成两种,然后对选出来的两种截面进行7次不同变量的修改并进行测试。同时Enve还测试了全范围偏航角下的性能数据,并且都至少在四款车架中的两款上进行了测试。此外,本次测试的精度非常高,即使是轮圈0.2mm的宽度变化对空气动力学表现的影响和侧风稳定性的影响都能被测量出来。
“半毫米可以产生5-6瓦的功率差异”Simon说。在50km的骑行后那将能产生18秒的时间差,而这,完全能决定是否能让你在系列赛上取得冠军,更不必说一个俱乐部的计时赛了。
为了达到目标,有大量的工作等着他们去做,但在这种全力以赴的背后,即使他们不说我也看的出:他们既紧张又兴奋。这一天对Enve来说是个非常重要的日子,到场的有:Enve的创始人之一Brett Satterthwaite先生,流体力学及土木工程师Kevin Nelson先生,设计工程师兼销售副总Lucas先生(他同时还拥有结构工程的学士学位)还有机械工程师与前F1空气动力学专家Smart先生。在这家公司,我们感受到了自己极度的无知并且竭尽全力注意不提出愚蠢的问题。
强大的工程实力,最新的技术和一帮顶尖的科学家就像一台多核心的超级计算机一样,使得研发的初期顺利地进行着,没有出现巨大的惊喜或是失败。计算机计算出的性能最好的形状在实际的风洞测试中同样表现最好。
“第一次的测试让我们得到了我们很高兴看到的数据,”Nelson随后发表评论说。这次成功首先带来的就是测试完后立即的进行的专利申请。也因为有了那一袋的数据,让Enve有了更多的信心和对极限发起冲击的渴望。
因为需要达到如此多的性能指标,不夸张的说,美学因素从来都不在Enve的考虑范围内。Lucas说:“我们坚持沿着性能第一的路线。如果最快的形状像个奶牛,那新款轮组就会像个奶牛一样。”同新款的轮组实际上是黑色和圆形的,但它们确实会和市场上现有的产品看起来不一样。就像Smart解释过的一样:“这款轮组前后的轮圈截面形状会有不同,因为后轮的气流会受到人的退步和车架的共同影响。没有人这么干过,但是事实就是如此。前后轮必须做独立的设计因为它们面对的是完全不同的气流。
阻力数据:Enve轮组VS顶级公路/TR车架



Grams of grag:空气阻力大小,越低性能越好,测试环境:30MPH即48KM/H的速度下,此项数据每减小50g即可节约0.5sec/KM的时间,40Km就能节省高达20s的时间!
Yaw angle:偏航角,即风向和骑行方向的夹角。
稳定性:

让轮组更好地符合空气动力学是一件事情但是要想让它在侧风中稳定驾驭却是另外一回事。要消除操控和信心上的顾虑,重点就在于使得侧风对轮组的影响是随着角度线性变化的。在人类和机器协同运转方面,良好的线性可以使得人类更容易得校正机器的偏差,使得人机更和谐地工作。从骑车的刹车到你计算机的鼠标,都是这样,自行车也不例外。
Smart的风洞测设备允许他来测量不同侧风下的转舵扭矩。在用现有的轮组进行基准测试的是时候,这些轮组对侧风的响应都不是线性的。这就意味着侧风角增大的时候你必须更用力的抓把,但是随着角度进一步的增大,直到越过了某个特定点的时候,你会发现抓把力度大幅减小了。
由于很早就着重于这一点的设计,Enve和Smart最终获得了一个完美的转舵扭矩和侧风角的比率。这意味着你在别的选手因为侧风只能使用很浅的轮组的时候,你可以用更深更快的轮组来应战。
发售:
Smart Enve系统将会在2011年六月发售,领先发售的是Enve6.7,售价为2100英镑(2900美元)。Enve 3.4则将会在9月发布,8.9将在2011年末发布。
毫无疑问这款轮组将会震撼整个市场,但是,虽然如此,作为一个对Zipp和HED相对新来的挑战者,Enve毫无疑问是勇敢的。
这一点不难从Enve的创建者之一Jason Schiers的口中看出:“我们知道为我们就像选择了和一个800磅的猩猩决斗一样。现在市场上市是有着许多优秀产品,但是在经过了上千名志愿者的测试及在梅赛德斯GP风洞里面进行的上百小时的风洞测试之后,我们知道我们拥有了最轻,最强和最快的轮组。”
“现在我们发布的只是我们实力的冰山一角而已,我们知道我们可以保持这股势头继续创造更多的不可能,并且我们丝毫没有减速的意思。”
Smart Enve系统:
3.4:35mm深的前轮,45mm深的后轮,1250g/对。属于爬坡型轮组,拥有优良的空气动力学性能,让你在山地和平路赛段都能拥有出众的性能。出众的稳定性则使其成为雨天理想的计时赛及铁三轮组。
6.7:60mm深的前轮,70mm深的后轮,1415g/对。超快的中等深度轮组,拥有适合有经验的骑手在任何情况下的骑行,也适合在无风情况下新手的骑行。在同等深度的轮组中,拥有最好的重量和刚性。
8.9:确切的技术数据仍未确定。但是一定会拥有同等级领先的重量,刚性和稳定性。适合有经验的骑手在初大风环境的任何情况下骑行。
以上重量是使用20/24根Sapim CX Ray辐条和DT swiss 240s花鼓的组合下测得。
Originally published in Procycling magazine issue 152 june 2011
Translated by 徐俊一 from bikeradar
责任编辑:叶一凡
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